风扇过温报警系统设计.docx
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风扇过温报警系统设计
中国计量学院
现代科技学院
本科毕业设计(论文)
风扇过温报警系统设计
DesignofFanOvertemperatureAlarmSystem
学生姓名殷奇凯学号1030114123
学生专业电气工程及其自动化班级电气101
系机电工程系指导教师孙冠群
中国计量学院现代科技学院
2014年5月
郑重声明
本人呈交的毕业设计论文,是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于培养单位。
学生签名:
日期:
分类号:
TN921密级:
公开
UDC:
621学校代码:
13292
中国计量学院
现代科技学院
本科毕业设计(论文)
风扇过温报警系统设计
DesignofFanOvertemperatureAlarmSystem
作者殷奇凯学号1030114123
申请学位工学学士指导教师孙冠群
学科专业电气工程及其自动化培养单位中国计量学院现代科技学院
答辩委员会主席谢岳评阅人蔡慧
致谢
光阴似箭,日月如棱。
四年的时间,在我们漫长的人生旅途中是那么的短暂,但是,这短短的四年是最真诚的青春,是最纯真的岁月,是最美丽的大学生活……我们的自学能力在这里得提升,我感谢所有的恩师:
是您赋予我们最有意义的收获;是您带领我们走进知识殿堂,使我们不但丰富了知识;是您给我们一个全新的角度去发现美、创造美、欣赏美,给我们美的眼睛去发现世界的美,感悟生活的美;是你教会我们珍惜友谊和时间;是您给了我们看世界的眼睛,是你们用博大的胸怀,给予我们最无私的关怀和奉献。
这在这次的毕业论文中,发挥了我在学校学到的文化知识和技能的应用,也算是我最后一次做学校的作业了,我要感谢我的指导老师,还有我的班主任老师,以及任课老师,感谢他们的教诲,让我知道在社会上懂得怎样去做好自己,端正自己的位置,为社会贡献出我自己的力量。
风扇过温报警系统设计
摘要:
本论文以风扇过温为中心GSM短消息的远程传输为基础,结合温度检测技术设计出一套基于远程通信的风扇温度报警系统。
在系统的总体设计的基础上,设计了系统的硬件和软件。
主要设计内容包括硬件和软件,硬件由GSM通信模块TC35i、AT89S52单片机、温度传感器和数据采集与处理报警的LED以及蜂鸣器组成。
系统软件设计中运用keil公司的单片机集成开发环境和C语言调试器作为程序开发工具,其软件包括单片机初始化、主程序、信号采集中断程序、通过串口的短消息接收和发送程序。
文中给出了系统实现方案、软硬件架构,并对短消息业务中涉及的相关技术如发送模式、TEXT短信格式等做出了解释。
关键词:
风扇过温,GSM,短消息,远程报警,AT89S52单片机,TC35
中图分类号:
TN921
Fanovertemperaturealarmsystemdesign
ABSTRACT:
TheremotetransmissionofthefanovertemperatureasthecenterofGSMShortMessageasfoundation,combiningthetemperaturedetectiontechnologytodesignasetofalarmsystemfantemperatureremotecommunicationbasedon.Inthegeneraldesignofthesystem,thedesignofhardwareandsoftwareofthesystem.
RemotemonitoringsystemhardwareincludesaGSMcommunicationmoduleofTC35ichip,AT89S52,drivercircuitandtemperaturesensordataacquisitionandprocessing,LEDandbuzzeralarm.Thesoftwaredesignofthesystemusingsingle-chipintegrateddevelopmentenvironmentofKeilcompanyandtheClanguagedebuggerasprogramdevelopmenttool,thesoftwareincludessinglechipinitialization,themainprogram,interruptprogram,throughtheserialportsignalcollectionofShortMessagesendingandreceivingprogram.
Thispapergivesthesystemimplementationscheme,hardwareandsoftwarearchitecture,andexplainstherelatedtechniquesShortMessagebusinesssuchastransmissionmode,TEXTmessageformat.
Keywords:
Fantemperature,GSM,otemonitoring,ATcommand,AT89S52
Classification:
TN921
目次
摘要Ⅰ
目次Ⅲ
1绪论1
1.1课题及背景意义1
1.2论文主要结构2
2总体设计方案4
2.1研究主要内容4
2.2GSM无线通信系统和单片机系统之间通信及控制5
2.3硬件型号的选择及功能6
3系统硬件设计10
3.1系统总体结构设计10
3.2远程监测报警硬件设计11
4软件设计与具体实现15
4.1软件编程环境的介绍——Keil简介16
4.2系统软件设计16
4.3系统软件设计过程小结19
5系统调试21
5.1硬件电路的布线与焊接22
5.2调试23
6结论25
参考文献26
附录A电路图27
附录B实物图28
学位论文数据集29
1绪论
1.1课题背景及意义
随着人们生活水平的不断提高,对财产的保护意识在不断的增强,因此对设备的防损坏措施提出了新的要求。
信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时,也对传统的报警系统提出了挑战。
生活中带有风扇散热的仪器设备有很多,工业生产中很多大型机械设备在生产过程中需要一个安全的温度,当机械运行时由于功率过大或者生产过程中引发温度过高可能引发一系列的故障,从而导致经济损失,当生产一些危化品时显得更加危险。
又例如高铁列车中关乎重大的电气设备用风扇散热,一旦过温可能引发一些潜在的安全问题,应当避免任何意外的发生。
在医疗设备中更有些大功率的仪器设备,如高频电刀,血液分析仪器,血凝检测仪器等,这些医疗设备成本高购买昂贵,运行时由于过温导致设备损坏造成的损失,我们完全可以避免这类情况的发生,当处于无人状态时,这一故障会更加危险。
为了保证仪器设备正常运行,避免财产损失和一些意外的发生,我们发现风扇过温的报警这一环节必不可少,然而风扇过温报警形式有很多种类,但要做到无人状态时也能及时提醒意外状况的发生,从而我们需选择无线报警方式。
风扇过温报警系统由交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、单片机等主要部分组成。
能有效直观的进行报警,系统利用相关的网络、计算机系统和控制器,以短信息为基本控制指令和数据信息传送方式,实现手机无线遥控和数据传送,通过专设的短信控制中心和服务中心,为远程监控设备提供全方位的数字化服务。
目前,我们已基本上摆脱了“手持武器、瞪大眼睛”的人力机械防守手段,科技强兵、靠现代技术武装自己,提高安全防范的可靠性和效率,其中远程防过温报警系统是安防系统中应用最广泛的手段之一。
其独特的功能是其它安防手段所无法比拟的。
随着GSM、GPRS的技术成熟发展,在一些野外、环境恶劣、不适合人员监测等特殊环境下,结合GSM、GPRS技术的远程监测报警系统有了很快的发展以及实际应用。
运用GSM短消息实现远程数据采集,可靠性较高、信号传播距离远、覆盖面积广,并且可以节省建网初期的巨额投资。
近年来在野外数据采集、恶劣环境下相关参数的远程监测、工业现场相关信息监测等方面都得到了大范围的具体应用。
现代智能报警系统技术是人们以财产损失和仪器的损坏作为代价的过程中,不断发展与完善起来的。
早期的风扇温度报警系统只能在现场发生警报,当人不在场时,这一问题无法有效通知,当发现时为时已晚,对于大功率的仪器来说会造成巨大的财产损失。
随着时代的进步,通信设备的不断发展,我们在风扇过温报警系统中添加了无线报警模块,当人们不在场时,风扇过温报警系统能通过无线模块给当事人发短消息,及时提醒仪器故障。
根据慧聪网安防行业的市场研究所显示的报告中目前市场上风扇过温大多为有线报警系统,而且大部分是国外品牌,如:
早期的美国安定保,日本艾礼富,C&K等,国内生产无线风扇防过温报警产品的厂商发展时间比较短,真正取得长足发展的也是在2000年以后,但是无线报警市场基本就是国内产品的天下,再国内大概有几百家左右。
无线报警行业最大一个弊端就是所有报警产品制造企业规模都不大,绝大部分企业的年营业额在几百万左右,超过千万营业额的企业只是其中很小的一部分,年营业额达到一个亿的企业更是屈指可数。
国内无线报警企业规模小的原因在于两方面,第一,国内企业过温报警产品开始发展的时间一般在上世纪九十年代中期,发展的时间并不长,而且大多数以代理和OEM起家,不具备研发能力,所以大部分企业都是在代理和OEM的基础上进行自由品牌的研发,第二种,中国无线报警市场的快速发展,不是中端需求拉动生产,而是几个国内报警系统生产厂家以最原始的招商方式启动市场而发张起来的。
目前国内行业缺乏研究实力,缺乏研究的经费和研究队伍,这是整个行业的通病。
风扇过温报警行业由于利润较高,吸引了众多的报警企业加入其中淘金,很多企业有些盲目只一味模仿不做创新,最终导致整个行业秩序的混乱,价格不清。
正由于这些原因,国内报警市场一直是一个很有潜力的市场,年增长率达到25%-30%,大功率设备都需配备一个风扇过温报警装置。
无线报警行业已经进入爆发前的黎明,市场特征已经从以前的纯专业市场,向社会化,民用化的方向发展。
1.2论文主要结构
远程数据采集系统的研究采用理论与实验结合的方法。
首先深入研究系统的结构、系统工作原理、各部分所起的作用以及数据与控制指令在系统中的传输过程,具体验证硬件设计过程中所需要的硬件设计方案,然后综合考虑硬件设计的整体方案,各个子方案成为一个整体,整个硬件设计方案设计完成后,即开展软件设计,通过软件中C语言的模块化进行编程,同时也进一步了解此硬件的技术特点。
最后将各个模块化的C语言程序经过调试整合在一体,实现系统预计的功能。
本论文的结构分为四块主要内容。
第一部分内容,系统的总体设计功能以及进一步方案的选择。
第二部分,远程温度报警系统的工作原理,包括整个系统的工作原理、GSM收发器和AT指令的介绍、数据采集原理和专用温度采集芯片DS18B20的工作原理。
第三部分,远程温度采集系统的硬件设计,包括基于DS18B20的温度计设计、数据采集的LED指示灯
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- 关 键 词:
- 风扇 报警 系统 设计